GNAS-Gen

Das GNAS-Gen, auch GNAS1-Gen genannt, (GNAS ist das Akronym für: "Guanine Nucleotide binding protein, Alpha Stimulating activity polypeptide“. Guanine Nucleotide-Binding Protein G(S) Subunit Alpha) ist ein Protein kodierendes Gen das auf Chromosom 20q13.32 lokalisiert ist. Sein Hauptprodukt ist die heterotrimere G-Protein-Alpha-Untereinheit Gs-alpha, eine Schlüsselkomponente der G-Protein-gekoppelten rezeptorgesteuerten Adenylylzyklase-Signaltransduktionswege.

Zu den Krankheiten, die mit GNAS assoziiert sind, gehören:

• das Mccune-Albright-Syndrom (Hierbei werden GNAS-Mutationen gefunden, die eine konstitutive Gsα-Signalübertragung verursachen. Die klinischen Merkmale dieser Krankheit hängen wesentlich vom elterlichen Allelursprung der GNAS-Mutation ab, was die gewebespezifische väterliche Gsα-Silencing widerspiegelt).
• und
• Pseudohypoparathyreoidismus, Typ Ia.

Zu den assoziierten Signalwegen gehören die durch ADORA2B vermittelte Produktion von entzündungshemmenden Zytokinen und der GPCR Pathway.

Der auf Chromosom 20q13.32 lokalisierte Locus weist ein hochkomplexes geprägteres Expressionsmuster auf. Er führt zu mütterlich, väterlich und biallelisch exprimierten Transkripten. Einige Transkripte enthalten eine differenziell methylierte Region (DMR) an ihren 5'-Exons, die häufig in geprägten Genen zu finden ist und mit der Expression des Transkripts korreliert. Ein Antisense-Transkript wird von einem überlappenden Locus auf dem Gegenstrang produziert. Eines der von diesem Locus produzierten Transkripte und das Antisense-Transkript sind väterlicherseits exprimierte nichtkodierende RNAs, die das Imprinting in dieser Region regulieren könnten. Darüber hinaus enthält eines der Transkripte einen zweiten überlappenden ORF, der für ein strukturell nicht verwandtes Protein - Alex - kodiert.

Bemerkung:  Guanin-Nukleotid-bindende Proteine (G-Proteine) fungieren als Transducer in zahlreichen Signalwegen, die von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs) gesteuert werden. Die Signalübertragung beinhaltet die Aktivierung von Adenylzyklasen, was zu einem Anstieg des Signalmoleküls cAMP führt. Die Signalübertragung umfasst die Aktivierung von Adenylylzyklasen, was zu einem Anstieg des Signalmoleküls cAMP führt (Gao X et al. (2007). GNAS wirkt stromabwärts von mehreren GPCRs, einschließlich beta-adrenerger Rezeptoren. Stimuliert den Ras-Signalweg über RAPGEF2 (Pak Y et al. 2002).

1. Farfel Z et al. (1996) Pseudohypoparathyroidism, a novel mutation in the betagamma-contact region of Gsalpha impairs receptor stimulation. J Biol Chem 271:19653-5.
2. Gao X et al. (2007) Conditional stimulation of type V and VI adenylyl cyclases by G protein betagamma subunits. J Biol Chem 282:294-302.
3. Pak Y et al. (2002) Direct binding of the beta1 adrenergic receptor to the cyclic AMP-dependent guanine nucleotide exchange factor CNrasGEF leads to Ras activation. Mol Cell Biol 22:7942-52.
4. Spencer T et al. (2019) The Clinical Spectrum of McCune-Albright Syndrome and Its Management. Horm Res Paediatr 92:347-356.